Устройство для измерения импульсной реакции

Устройство для измерения импульсной реакции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи . Цель изобретения - повышение точности измерений. Устр-во содержит расщепитель 1 сигнала, блок решения 2, М-отводную линию задержки 3, блок подготовки 4 данных, регистр 5 сдвига , вычислительный блок 6, блоки весовых ф-ций 7, блоки формирования 8 средних значений и усредняющие фильтры 9. Входной сигнал, расщепленньпТ на низкочастотные компоненты, задерживается в линии задержки 3 для формирования вектора сигналов. По этим сигналам и сигналам регистра 5 формируются в блоке подготовки 4 необходимые для предварительного оценивания сигналы, по которым в вычислительном блоке 6 получаются смещенные оценки отсчетов импульсной реакции канала. Затем в блоке весовых ф-ций 7 осуществляется компенсация смещения предварительных оценок с учетом средних значений отсчетов импульсной реакции, полученных в блоке формирования 8. Далее из этих сигналов фильтры 9 окончательно формируют измеренные отсчеты импульсной реакции. 1 ип. & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д!» 4 Н 04 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118460/24-09 (22) 24.06.86 (46) 30.06.88. 1юл. 1- 24 (71) Куйбышевский электротехнический инс гитут связи (72) В.Г.Карташевский (53) 621.396.664(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1297240, кл . Н 04 В 3/46 1985. (54) УСТРО1!СТВО Д IЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНО!1 РЕАК1Ц!И (57) Изобретение относится к электросвязи. !!ель изобретения — повышение точности измерений. Устр-во содержит расщепитель 1 сигнала, блок решения

2, М-отводную линию задержки 3, блок подготовки 4 данных, регистр 5 сдвига, вычислительный блок 6, блоки весовых ф-ций 7, блоки формирования 8

„„SU„„1406798 А 1 средних значений и усредняющие фильтры 9. Входной сигнал, расщепленньп» на низкочастотные компоненты, задерживается в линии задержки 3 для формирования вектора сигналов. По этим сигналам и сигналам регистра 5 формируются в блоке подготовки 4 необходимые для предварительного оценивания сигналы, по которым в вычислительном блоке 6 получаются смещенные оценки отсчетов импульсной реакции канала. Затем в блоке весовых ф-ций

7 осуществляется компенсация смещения предварительных оценок с учетом средних значений отсчетов импульсной реакции, полученных в блоке формирования 8. Далее из этих сигналов фильтры 9 окончательно формируют измеренные отсчеты импульсной реакции. 1ип.

1406798

15 ется компенсация смещения предвари20

1+ -2 2

1+(ик- ° ° ° -м к 8м

+ где {a 1 - совокупность информацион11 ных символов, принимающих значения +1, j = -,oo;

m-é отсчет импульсной реакции канала, n;„ — отсчет шума.

Выбирая для простоты обозначений 40

О, совокупность М сигналов на выходах линии задержки можно согласно (1) записать как

V<, Vi а,а, ...а „,1 а, ао ...а.1.

П2

45 (2) ° В ° а, Ч„а, ... а, 3 а ме

Км льсной ад ча из рения импу

50 ции канала связи состоит в нахождении оценок отсчетов g;, i. 1,M) по наблкдаеьым отсчетам V; при известных решениях относительно информационных символов, полУченных в блоке pealeHHH и хранящихся в регистре сдвига.

В блоке 4 подготовки данньж производится вычисление необходимых величин для нахождения оценок отсчетов

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информа-, ции по каналам связи с рассеянием энергии принимаемых сигналов во времени и по частоте, в частности в декаметровом радиоканвле связи.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения импульсной реакции.

Устройство для измерения импульсной реакции содержит расщепитель 1 сигнала, блок 2 решения, М-отводную линию 3 задержки, блок 4 подготовки данных, регистр 5 сдвига, вычислительный блок 6, М блоков 7 весовых функций, М блоков 8 формирования средних э начений и M ус редняющих фил ьтров 9.

Устройство для измерения импульсной реакции работает следующим образом.

Входной сигнал, расщепленный на низкочастотные компоненты в расщепиI теле 1 сигнала, задерживаются в линии 3 задержки так, что на ее отводах формируется вектор сигналов, необходимый для получения оценок отсчетов импульсной реакции. В блоке 4 подготовки данных по сигналам с линии задержки и по известным решениям, накопленным в регистре 5 сдвига, формируются необходимые для предварительного оценивания (измерения) сигналы, по которым в вычислительном блоке 6 получаются смещенные оценки отсчетов импульсной реакции канала.

В блоке 7 весовых функций осуществлятельных оценок с учетом средних значений отсчетов импульсной реакции, полученных в блоке 8 формирования средних значений. С выходов блоков 7 весовых функций сигналы подаются на усредняющие фильтры 9, где происходит, окончательное формирование измеренных отсчетов импульсной реакции.

На выходе К-го отвода линии задержки в момент времени сигнал имеет вид импульсной реакции из уравнения (2) .

Наличие в правой части (2) отсчетов шума и;, i = 1, М, приводит к тому, что решение (2) относительно неизвестных я;, i = 1,М, не обладает устойчивостью в том смысле, что малым изменениям п в (2) (т,е. малым изменениям Ч; из-эа шума от реализации к реализации) не соответствуют малые изменения получаемого решения. Это объясняется тем, что определитель системы уравнений, которая соответствует матричной записи (2), может оказаться близким к нулю иэ-эа наличия шума, а также из-эа возможных ошибок на выходе блока решения, т,е. пои неточно заданной матрице инфопмационных элементов а, К

-(М-1),(М-1). Гарантировать устойчивость решения при действии указанных факторов можно, придав диагональным коэффициентам указанной выше системы некоторое постоянное смещение e4 .

Данная система, которая представляет собой эквивалентную форму записи соотношения (2), имеет вид

1406798 (м+о()К< + <ВКПБ + ° ° ° +()< g = аЧ, + а<Ч + . ° . + а„,Ч = Ь,;

$q g, + f «2gz + ° ° ° + ((3 r +o )К„„= a(„,) V, + а(„,1 V + ... а Ч =Ь а -2 а, а, а, ао

aq a< а, а значения деляются <1 >

Ь, ь| ь

M(M-1) неизвестных коэффициентов /;, Для случая M = 3, когда матрица информационных элементов имеет вид

На выходе вычислительного блока (блока решения системы алгебраических уравнений) формируются оценки, кото25 рые для случая М = 3 имеют вид

С 3 1 У 2з) + б (2 ) (1 Е <з ), (5) л Ь<

Кз = — (Ij ),,, — (< Z) — (g Z-f f ) y--(72 g2 ) ь, Ь1 где а = Ез ZQ + 2П

У2 +ОВ<2 «. 2 °

2 1<2 з 3 гз .Z = Ы + 3.

35 Выбор <<«отличным от нуля позволяет за счет появления смещения у оцел л л нок g,, g и Кэ Уменьшить диспеРсию ошибки оценок. Смещение оценок (5) в случае и; = 0 определяется как

1à — р, (ЗЕ +ОС 2 — Zg) + gzcg .(Z(à Х З ъЗ) + g>o((Zf <гУзз В в,=g

В = g, — g, = -{2,,1(2), — В,, 1,,) + g,(32 +о12 -2 ) + gg(2((, ((à),> ))1(6) 1Г

21 21 21 В{В,К(2) 1 (и ) ) + Ваа((2) п, ) + g>(32 +а1) — 21)) .

h; — коэффициенты перед истинным значением отсчета импульсной реакции в выражении для В.

Черта над символом означает усреднение. В силу того, что смещение каа50 дой оценки является линейной комбинацией истинных значений отсчетов импульсной реакции, его ио)кно компенсировать, используя вместо (6) оценки типа ч

К И 0-,.1М

1+h

g g

1 где J3; — часть смещения, не зависящая от оцениваемого отсчета, В каждое Р; входят неизвестные истинные значения отсчетов импульсной реакции g, ...g кроме К, . Заменяя в (7) неизвестные а, j Ф i средними

Э значениями оценок gJ, можно убедиться путем непосредственного вычисления, что среднее значение оценки (7) 5S (7) где ; — сумма построчных произве-!

) дений элементов i-ro u j-го столбцов матрицы информаци- 10 онных элементов.

В блоке 4 подготовки данных осуществляется вычисление величин, 1,И, и Ь;. В силу того, что J коэффициенты обладают свойством () J

Ч", и что g;, (коэффициенты с совпадающими индексами) представляют собой постоянное положительное число

M, i = 1,М, в блоке подготовки данных достаточно вычислять лишь коэффициентов з " и Ь опре() 11 как

022 = Взз 32 аоа, + а,а + () з< = а а +а,а, + а а,(4) а-< а-у+ а ()a < +

aoV1 + a,Võ,+ azVз< а,Ч, + аЧ + аVl; а 2Ч< + а, Ч + aoV °

1 <06 798 с указанной заменой рави< нулю, т.е. каждая оценка оказывается несмещенной. При этом сохраняется устойчивость получаемых оценок при относитель<« невысокой писпс рсии ошибки оц<знинания.

Д <я М =- 3 рассмотренные оценки имеют нил г

g < < (Z 33 <Ъ вЂ” 25 <7 F г 3 ) уз

Qq

7. <к. (2 г — О г 3 <ъ )

7з

jг<4(2Я,г — 1 <з гь ) v

g, 32г «.ц г

gzh g<<«(2

А я) <г Q,K(Zf

8г

+ 32г +<х у г

М(М-1) тальные ---- — выходов которого под2 ключены к соответствующим входам вычислительного блока и третьим входам блоков весовых функций.

Устройство для измерения импульсной реакции канала связи, содержащее последовательно соединенные расщепи,тель сигнала и М-отводную линию за— держки, последовательно соединенные

Составитель Ш. Эвьян

Техред М.Дядь<к

Корректор Л.Патай

Редактор А.Огар

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3209/55

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

v V

Значения g,, g, ... 8„получаются 15 на выходе соответствующих блоков 8 формирования средних значений, пред— ставляющих собой обычные усредняющие фильтры, например RC, постоянная времени которых выбирается большей ква- ?О зипериода замираний ° Вычисление оценок (8) осуществляется в блоках 7 весовых функций.

v v

Полученные текущие оценки g ... g подаются на усредняющие фильтры 9, которые осуществляют весовое суммирование текущего и предыдущего значений оценок.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1 блок решения и регистр сдвига, блок подготовки данных, вычислительный блок, M входов которого соединены с

М выходами блока подготовки данных, а М выходов через соответствующие блоки весовых функций подключены к входам соответствующих усредняющих фильтров и через соответствующие блоки формирования средних значений к вторым входам остальных блоков весовых функций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, М выходов линии задержки соединены с M первыми входами блока подготовки данньгх, 2М-1 выходов регистра сдвига подключены к вторым входам блока подготовки данных, ос